Claims (2)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Schaltungsanordnung für ein Vorschaltgerät zum Betrieb einer Niedervoltglühlampe mit einem Wechselrichter in Halbbrückenschaltung und einem Steuerkreis, gekennzeichnet dadurch, daß der gleichstrommäßige Verbindungspunkt der Hochspannungstransistoren (V9; V10) des Wechselrichters in Halbbrückenschaltung über eine Reihenschaltung von der Primärwicklung (N 4) eines Steuertransformators (Tr 1), einem Kondensator (C 11), einer Drossel (L2) und der Primärwicklung (N 7) eines Lastkreistransformators (Tr2) gegen Masse geschaltet ist und daß den Sekundärwicklungen (N 3; N 5) des Steuertransformators (Tr 1) jeweils eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R10; R11)und einem Kondensator (C9; C10) parallel geschaltet ist, wobei jedem Widerstand (R 10; R11) eine Z-Diode (V 14; V13) parallel geschaltet ist und daß die Niedervoltglühlampe an die Sekundärwicklung (N8) des Lastkreistransformators (Tr2) angeschlossen ist.1. Circuit arrangement for a ballast for operating a low-voltage incandescent lamp with an inverter in a half-bridge circuit and a control circuit, characterized in that the direct current connection point of the high-voltage transistors (V9, V10) of the inverter in half-bridge circuit via a series circuit of the primary winding (N 4) of a control transformer ( Tr 1), a capacitor (C 11), a choke (L2) and the primary winding (N 7) of a load circuit transformer (Tr2) is connected to ground and that the secondary windings (N 3, N 5) of the control transformer (Tr 1) respectively a series circuit of a resistor (R10; R11) and a capacitor (C9; C10) is connected in parallel, each resistor (R10; R11) being connected in parallel with a Zener diode (V14; V13) and the low-voltage incandescent lamp being connected to Secondary winding (N8) of the load circuit transformer (Tr2) is connected.
2. Schaltungsanordnung nach Punkt T, gekennzeichnet dadurch, daß der gleichstrommäßige Verbindungspunkt über die Reihenschaltung aus der Primärwicklung (N 4) des Steuertransformators (Tr 1), dem Kondensator (C 11), der Drossel (L2) und der Primärwicklung (N7) des Lastkreistransformators (Tr2) an den Kollektor des Hochspannungstransistors (V9) angeschlossen ist.2. Circuit arrangement according to point T, characterized in that the direct current connection point via the series connection of the primary winding (N 4) of the control transformer (Tr 1), the capacitor (C 11), the inductor (L2) and the primary winding (N7) of the Load circuit transformer (Tr2) to the collector of the high voltage transistor (V9) is connected.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Vorschaltgerät zum Betrieb einer Niedervoltglühlampe, insbesondere für Halogenglühlampen.The invention relates to a circuit arrangement for a ballast for operating a low-voltage incandescent lamp, in particular for halogen incandescent lamps.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, die Betriebsspannung einer Halogenglühlampe durch einen Transformator der Netzspannung anzupassen. Die Nachteile dieser Lösung sind das große Volumen, die große Masse und der hohe Materialeinsatz an Kupfer und Dynamostahl. Außerdem hat der Transformator nur einen geringen Wirkungsgrad und belastet die Halogenglühlampen mit einem hohen Einschaltstrom.It is known to adjust the operating voltage of a halogen incandescent lamp by a transformer of the mains voltage. The disadvantages of this solution are the large volume, the large mass and the high material use of copper and dynamo steel. In addition, the transformer has only a low efficiency and loads the halogen bulbs with a high inrush current.
Für die Stromversorgung einer Halogenglühlampe sind auch elektronische Schaltungen bekannt, die mit einem Hochspannungsschalttransistor arbeiten (vergl. Wüstehube, J. — Schaltnetzteile, „Grundlagen Entwurf— Schaltungsbeispiele"; expert Verlag Grafenau 1982). Mit der Notwendigkeit der Einhaltung des sicheren Arbeitsbereiches für den Schalttransistor und der Energiespeicherung in einem Transformator sind Schaltungsverluste verbunden. Bei einer weiteren elektronischen Stromversorgung für eine Halogenglühlampe werden diese Schaltungsverluste durch Anwendung einer Halbbrückenschaltung vermieden (vergl. Söylemez, A.-J.: „Schaltnetzteile mit SIPMOS speisen Niedervoltlampen", Siemens Components 21 [1983], Heft 5, Seite 182).For the power supply of a halogen incandescent lamp also electronic circuits are known, which work with a high voltage switching transistor (see Wüstehube, J. - Switching power supplies, "Fundamentals of design circuit examples", expert Verlag Grafenau 1982) With the need to maintain the safe working area for the switching transistor In a further electronic power supply for a halogen incandescent lamp, these circuit losses are avoided by using a half-bridge circuit (see Söylemez, A.-J .: " Switching power supplies with SIPMOS feed low-voltage lamps", Siemens Components 21 [1983 ], No. 5, page 182).
Diese Variante benötigt relativ viel Energie im Steuerkreis·, so daß der Gesamtwirkungsgrad gering bleibt. Die Schaltung enthält auch keinen Schaltkreis, der große Einschaltströme verhindert.This variant requires a relatively large amount of energy in the control circuit, so that the overall efficiency remains low. The circuit also contains no circuit that prevents large inrush currents.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine elektronische Schaltungsanordnung für den Betrieb einer Niedervoltglühlampe am Netz anzugeben, die einen großen Wirkungsgrad, geringe Masse und Volumen und eine geringe Einschaltbelastung besitzt.The aim of the invention is to provide an electronic circuit arrangement for the operation of a low-voltage incandescent lamp on the network, which has a high efficiency, low mass and volume and a low turn-on load.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für den Betrieb einer Niedervoltglühlampe zu schaffen, die einen niedrigen Einschaltstrom und gute Leerlauf- und Kurzschlußfestigkeit besitzt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der gleichstrommäßige Verbindungspunkt der Hochspannungstransistoren eines Wechselrichters in Halbbrückenschaltung über eine Reihenschaltung der Primärwicklung eines Steuertransformators, einem Kondensator, einer Drossel und der Primärwicklung eines Lastkreistransformators gegen Masse geschaltet ist. Den Sekundärwicklungen des Steuertransformators ist jeweils eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator parallel geschaltet, wobei jedem Widerstand eine Z-Diode parallel geschaltet ist. Die Niedervoltglühlampe ist an die Sekundärwicklung des Lastkreistransformators angeschlossen. Mit der aus der Netzgleichrichtung gewonnenen Gleichspannung wird ein Wechselrichter in Halbbrückenschaltung gespeist, der einen Lastkreis mit Kondensator, Drossel und Lastkreistransformator versorgt, wobei die Niedervoltglühlampe an die Sekundärwicklung des Lastkreistransformators angeschlossen ist.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for the operation of a low-voltage incandescent lamp, which has a low inrush current and good open circuit and short circuit resistance. According to the invention, the object is achieved in that the DC-moderate connection point of the high voltage transistors of an inverter in half-bridge circuit via a series circuit of the primary winding of a control transformer, a capacitor, a choke and the primary winding of a load circuit transformer is connected to ground. The secondary windings of the control transformer, a series circuit of a resistor and a capacitor is connected in parallel with each resistor, a Zener diode is connected in parallel. The low-voltage incandescent lamp is connected to the secondary winding of the load circuit transformer. With the DC voltage obtained from the mains rectification, a half-bridge inverter is supplied which supplies a load circuit with capacitor, inductor and load circuit transformer, the low-voltage incandescent lamp being connected to the secondary winding of the load circuit transformer.
Ebenfalls in Reihe mit dem Lastkreis liegt die Primärwicklung des Steuertransformators, dessen Sekundärwicklungen die Steuerkreise der Hochspannungstransistoren des Wechselrichters speisen. Die Steuerkreise bestimmen die Schwingfrequenz des Wechselrichters im Lampenbetrieb durch je einen RC-Tiefpaß, während beim Einschaltvorgang bis zur Lampenerwärmung der Widerstand des RC-Tiefpasses durch die Z-Diode überbrückt wird. Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet den Schutz der Halogenglühlampe vor großen Einschaltströmen sowie eine gute Leerlauf-und Kurzschlußfestigkeit der Schaltungsanordnung. Im Falle eines Lampenausfalls durch Unterbrechung des Lampenstromkreises wirkt die Primärwicklung des Lastkreistransformators als Strombegrenzungselement. Bei Auftreten eines Kurzschlusses im Lampenstramkreis erhöht sich die Schwingfrequenz durch die automatisch erfolgende Überbrückung der Widerstände in den RC-Tiefpässen der Steuerkreise. Die Drossel im Lastkreis begrenzt in diesem Fall durch ihren höheren induktiven Widerstand ebenfalls den Strom.Also in series with the load circuit is the primary winding of the control transformer whose secondary windings feed the control circuits of the high voltage transistors of the inverter. The control circuits determine the oscillation frequency of the inverter during lamp operation by a respective RC low-pass filter, while the switch-on until the lamp warming, the resistance of the RC low-pass filter is bridged by the Zener diode. The solution according to the invention ensures the protection of the halogen incandescent lamp from large inrush currents as well as a good open circuit and short circuit resistance of the circuit arrangement. In the event of a lamp failure by interrupting the lamp circuit, the primary winding of the load circuit transformer acts as a current limiting element. If a short circuit occurs in the lamp circuit, the oscillation frequency increases due to the automatic bridging of the resistances in the RC low-pass circuits of the control circuits. In this case, the choke in the load circuit also limits the current due to its higher inductive resistance.